JPH09222078A - 往復動型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気筒数ｎに対応するトルク変動の回転ｎ次成
分が低減されて、騒音及び振動の発生の少ない往復動型
圧縮機を提供する。 【解決手段】 一対のシリンダブロックに対向するよう
にシリンダボア３３-1〜３３-5を形成し、そのシリンダ
ボア３３-1〜３３-5には両頭ピストンを収容して圧縮室
を区画形成する。弁構成体２４のガスケット２８及び吸
入弁形成板２９において、各シリンダボア３３-1〜３３
-5と対応する透孔２８ａ-1〜２８ａ-5，２９ａ-1〜２９
ａ-5の形状を変化させることにより、各圧縮室のデッド
ボリュームを変更する。ひとつの両頭ピストンの両側の
圧縮室のデッドボリュームは同一とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、車両空
調装置に使用される往復動型圧縮機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の往復動型圧縮機では、ハウジン
グの内部に駆動シャフトが支持されているとともに、ク
ランク室が形成されている。前記ハウジングの一部を構
成するシリンダブロックには、前記駆動シャフトを囲む
ように複数のシリンダボアが互いに平行に配列されてい
る。そのシリンダボア内には、ピストンが往復動可能に
収容されて、圧縮室が区画形成されている。前記駆動シ
ャフトには、斜板が一体回転可能に装着され、その斜板
の回転に連動してピストンが往復動されて、圧縮室内の
冷媒ガスが圧縮される。

【０００３】この圧縮運転時には、前記各ピストンに対
しその圧縮動作に伴って圧縮反力が作用する。この圧縮
反力が斜板を介して駆動シャフトに作用し、トルク変動
が発生する。このトルク変動は、駆動シャフト−クラッ
チ系のねじり振動の加振力となる。ここで、トルク変動
の総和、言い換えれば各圧縮室で発生する圧縮反力の総
和を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）解析すると、０次から
かなり高次にわたる幅広い周波数成分が得られる。これ
らの周波数成分の中で主成分となるのが、気筒数ｎに対
応した回転ｎ次成分である。そして、この回転ｎ次成分
等の周波数が、圧縮機並びにそれに接続される補機等の
固有振動数と近接している場合には、共振現象による騒
音が発生して、車室内の騒音レベルを上昇させる原因と
なっていた。

【０００４】このような問題を解決するために、例えば
実開平１−１６０１８０号公報には、揺動斜板式の可変
容量圧縮機において、構造上シリンダボアの配列が不等
となる場合に、一部のシリンダボア内の圧縮室のデッド
ボリュームを変更した構成が開示されている。なお、デ
ッドボリュームとは、ピストンが上死点に達したときに
おける圧縮室の容積のことである。この往復動型圧縮機
では、前記デッドボリュームがピストンの表面を所定長
だけ削り落すことによって形成されている。このデッド
ボリュームが拡大された圧縮室においては、その容積と
圧力との推移曲線が前記のデッドボリュームの拡大に伴
って変更される。そして、その圧縮室で発生する圧縮反
力が緩和されて、揺動斜板に作用する前記圧縮反力の総
和が常に等しくなって、ねじり振動や騒音の発生が低減
されるとしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記公報に
は、圧縮機のねじり振動を低減するために、単に一部の
シリンダボアのデッドボリュームを変更することが開示
されているのみである。つまり、駆動シャフトのトルク
変動を対策するための規則性は、何等開示も示唆もなさ
れていない。このため、トルク変動を十分に低減するこ
とができず、騒音及び振動の発生を十分に抑制できない
おそれがあるという問題があった。

【０００６】この発明の目的は、ねじり振動の加振力で
あり、気筒数ｎに対応するトルク変動の回転ｎ次成分が
低減されて、騒音及び振動の発生の少ない往復動型圧縮
機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の往復動型圧縮機の発明では、ハウ
ジングの内部に駆動シャフトを支持し、シリンダボア内
にピストンを往復動可能に収容して圧縮室を区画形成
し、前記駆動シャフトにはカム板を一体回転可能に装着
し、そのカム板の回転に連動して前記ピストンを往復動
させて、冷媒ガスを圧縮するようにした往復動型圧縮機
において、前記シリンダブロックに対向配置された弁構
成体は、ガスケットと吸入弁形成板とバルブプレートと
吐出弁形成板とから形成し、前記各圧縮室は各々所定の
デッドボリュームを有してなり、これらのデッドボリュ
ームは弁構成体により変更可能に設定されるようにした
ものである。

【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の往復動型圧縮機において、前記各圧縮室におけるデ
ッドボリュームは、弁構成体のガスケット及び吸入弁形
成板の形状を変化させることにより変更されているもの
である。

【０００９】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２に記載の往復動型圧縮機において、各圧縮室におけ
るデッドボリュームを前記駆動シャフトの回転方向に沿
って順に大きくなるように形成したものである。

【００１０】請求項４に記載の発明では、請求項１〜３
のいずれかに記載の往復動型圧縮機において、シリンダ
ボアを前後対向するように形成するとともに、前記ピス
トンを両頭型に構成し、前後両側の各圧縮室に各々所定
のデッドボリュームを形成したものである。

【００１１】請求項５に記載の発明では、請求項４に記
載の往復動型圧縮機において、フロント側の各圧縮室の
デッドボリュームの大小の配置とリヤ側の各圧縮室のデ
ッドボリュームの大小の配置とが駆動シャフトの回転方
向において同じになるように形成したものである。

【００１２】請求項６に記載の発明では、請求項４また
は５に記載の往復動型圧縮機において、ひとつのピスト
ンに対してフロント側のデッドボリュームとリヤ側のデ
ッドボリュームとを同じ大きさに形成したものである。

【００１３】従って、上記のように構成された往復動型
圧縮機では、各圧縮室によってデッドボリューム（ピス
トンが上死点に達したときにおける圧縮室の容積）の値
が変更され（同一のデッドボリュームを含む）、これら
デッドボリュームの値は、少なくとも２種類以上でｎ種
類以下（ｎは圧縮室数）の範囲内に設定されている。こ
のため、各圧縮室内の容積と圧力との推移曲線が変更さ
れて、各圧縮室で発生する圧縮反力に基づくトルク変動
がそれぞれ異なったものとなる。そして、前記トルク変
動の総和の高速フーリエ変換解析により得られる気筒数
ｎに対応した回転ｎ次成分が、各圧縮室のデッドボリュ
ームの変更を行わない場合に比べて低減される。

【００１４】また、上記のように構成された両頭ピスト
ン式圧縮機では、前記のようなデッドボリュームの変更
に加えて、同一の両頭ピストンに対しては、そのフロン
ト側のデッドボリュームとリヤ側のデッドボリュームと
が同じ大きさとなるように形成されている。この両頭ピ
ストン式圧縮機における圧縮反力の位相は、フロント側
の総和とリヤ側の総和との間で１８０゜のずれが存在し
ている。ここで、ねじり振動の加振力となるトルク変動
の気筒数ｎに対応した回転ｎ次成分は両頭ピストン式圧
縮機では偶数次成分となる。この偶数次成分は、その位
相が駆動シャフトの１回転に相当する時間内に同一変位
を偶数回繰り返すものとなっている。このため、回転ｎ
次成分のフロント側の総和とリヤ側の総和とは、位相が
一致して重畳される。

【００１５】しかし、前記のようにデッドボリュームの
変更を行うことによって、回転ｎ次成分のフロント側の
総和及びリヤ側の総和がそれぞれ低減される。そして、
そのフロント側の総和とリヤ側の総和とが重畳された圧
縮機全体の回転ｎ次成分も低減される。しかも、回転ｎ
／２次成分が奇数次成分となっても、その奇数次成分は
駆動シャフトの１回転に相当する時間内に同一変位を奇
数回繰り返すものであり、フロント側とリヤ側とでその
波形が互いに反転した状態となる。このため、その回転
ｎ／２次成分は同一のピストンのフロント側とリヤ側と
で互いに打ち消し合って消滅する。

【００１６】さらに、上記のように構成された往復動型
圧縮機では、各圧縮室におけるデッドボリュームが、弁
構成体のガスケット及び吸入弁形成板の形状を変化させ
ることにより変更されている。通常、ガスケット及び吸
入弁形成板は、プレス加工により所定の形状に成形され
るため、それらの形状を変更しても容易に加工すること
ができるとともに、各圧縮室のデッドボリュームの値を
高精度に変更することができる。

【００１７】しかも、前記のデッドボリュームの変更
は、弁構成体においてなされている。このため、弁構成
体を変更するのみで、圧縮機のねじり振動系を変更する
ことができる。そして、搭載車両の車種ごとに異なる共
振周波数に対して、圧縮機の全体構成を大きく変更する
ことなく、容易に対応することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下に、この発明の第１実施形態を図
１〜図１４に基づいて説明する。

【００１９】図１に示すように、フロント側のシリンダ
ブロック２１とリヤ側のシリンダブロック２２とは、中
央部において接合されている。シリンダブロック２１の
フロント側端面には、弁構成体２３を介してフロントハ
ウジング２５が接合されるとともに、シリンダブロック
２２のリヤ側端面には、弁構成体２４を介してリヤハウ
ジング２６が接合されている。前記シリンダブロック２
１，２２、フロントハウジング２５、リヤハウジング２
６及び弁構成体２３，２４は複数の通しボルト２７によ
り互いに締付固定され、これらによって圧縮機のハウジ
ングが形成されている。

【００２０】図１〜図８に示すように、前記各弁構成体
２３，２４は、ガスケット２８と、吸入弁形成板２９
と、バルブプレート３０と、吐出弁形成板３１と、リテ
ーナプレート兼用のガスケット３２とを順に接合して形
成されている。バルブプレート３０には、各５個の吸入
ポート３０ａ及び吐出ポート３０ｂがそれぞれ所定間隔
おきに形成されている。ガスケット２８には、バルブプ
レート３０の各吸入ポート３０ａ及び各吐出ポート３０
ｂと対応するように、５個の透孔２８ａ-1，２８ａ-2，
２８ａ-3，２８ａ-4，２８ａ-5が形成されている。

【００２１】前記吸入弁形成板２９には、ガスケット２
８の各透孔２８ａ-1〜２８ａ-5と対応するように、５個
の透孔２９ａ-1，２９ａ-2，２９ａ-3，２９ａ-4，２９
ａ-5が形成されている。各透孔２９ａ-1〜２９ａ-5内に
は、バルブプレート３０の各吸入ポート３０ａを開閉す
るように、吸入弁２９ｂ-1，２９ｂ-2，２９ｂ-3，２９
ｂ-4，２９ｂ-5が突出形成されている。

【００２２】前記吐出弁形成板３１には、バルブプレー
ト３０の各吐出ポート３０ｂを開閉するように、５個の
吐出弁３１ａ-1，３１ａ-2，３１ａ-3，３１ａ-4，３１
ａ-5が形成されている。リテーナプレート兼用のガスケ
ット３２には、各吐出弁３１ａ-1〜３１ａ-5の最大開口
量を規制するように、５個のリテーナ３２ａが形成され
ている。

【００２３】図１〜図４及び図８に示すように、前記シ
リンダブロック２１、２２には、複数のシリンダボア３
３-1，３３-2，３３-3，３３-4，３３-5が互いに平行を
なすように貫通形成されている。各シリンダボア３３-1
〜３３-5の内部には両頭ピストン３４が往復動可能に収
容されている。これらのピストン３４の両端と前記弁構
成体２３，２４との間において、各シリンダボア３３-1
〜３３-5内には、前後一対の圧縮室３５，３６が形成さ
れる。なお、この実施形態の圧縮機は、５本の両頭ピス
トン３４を備えた１０気筒タイプの往復動型圧縮機とな
っている。

【００２４】前記フロントハウジング２５及びリヤハウ
ジング２６内には環状の隔壁３７が形成され、この隔壁
３７により、各ハウジング２５，２６内の外周側には吸
入室３８，３９が区画形成されるとともに、中心側には
吐出室４０，４１が区画形成されている。そして、各吸
入室３８、３９は、弁構成体２３，２４のバルブプレー
ト３０に形成された吸入ポート３０ａを介して圧縮室３
５，３６に連通されている。また、各吐出室４０，４１
は、弁構成体２３，２４のバルブプレート３０に形成さ
れた吐出ポート３０ｂを介して圧縮室３５，３６に連通
されている。

【００２５】前記両シリンダブロック２１，２２の中央
部には、クランク室４２が形成されている。両シリンダ
ブロック２１，２２の軸孔２１ａ，２２ａには、駆動シ
ャフト４３がラジアル軸受４４を介して回転可能に支持
されている。この駆動シャフト４３は、図示しないクラ
ッチを介して車両エンジン等の外部駆動源により回転さ
れる。

【００２６】前記駆動シャフト４３の中間外周部には、
カム板としての斜板４５が嵌合固定されている。この斜
板４５には、前記両頭ピストン３４がシュー４６を介し
て係留され、斜板４５の回転により両頭ピストン３４が
シリンダボア３３-1〜３３-5内で往復動される。なお、
斜板４５のボス部４５ａはスラスト軸受４７を介して、
クランク室４２を形成するシリンダブロック２１，２２
の前後両側壁面に支持されている。

【００２７】前記クランク室４２は、シリンダブロック
２１，２２及び弁構成体２３，２４に形成した吸入通路
４８を介して前記吸入室３８，３９と連通されている。
クランク室４２は、シリンダブロック２１，２２に形成
した図示しない吸入フランジを介して外部冷媒回路に接
続されている。さらに、前記吐出室４０，４１は、弁構
成体２３，２４及びシリンダブロック２１，２２に形成
した吐出通路４９及びシリンダブロック２１，２２に形
成した図示しない吐出フランジを介して外部冷媒回路に
接続されている。

【００２８】図１及び図３〜図６に示すように、前記各
シリンダボア３３-1〜３３-5は、いずれもその内径が同
一に形成されている。また、各弁構成体２３，２４にお
いて、ガスケット２８及び吸入弁形成板２９は、その各
透孔２８ａ-1〜２８ａ-5，２９ａ-1〜２９ａ-5の形状が
変更されて、それらの開口量が異なったものとなってい
る。しかも、各透孔２８ａ-1〜２８ａ-5，２９ａ-1〜２
９ａ-5の形状は、両頭ピストン３４を挟んで、フロント
側の弁構成体２３とリヤ側の弁構成体２４とにおいて同
一になるように形成されている。

【００２９】従って、各ピストン３４が上死点位置に達
したときに、ピストン３４の頭部端面とバルブプレート
３０との間において、各シリンダボア３３-1〜３３-5、
ガスケット２８の各透孔２８ａ-1〜２８ａ-5、及び吸入
弁形成板２９の各透孔２９ａ-1〜２９ａ-5により形成さ
れる空間の容積が異なったものとなる。これにより、各
圧縮室３５，３６内のデッドボリュームがそれぞれ異な
った値となるように設定されている。なお、デッドボリ
ュームとは、ピストン３４が上死点位置に達したときに
おける圧縮室３５，３６の容積のことである。

【００３０】ここで、リヤ側の各圧縮室３６のデッドボ
リュームについて詳細に説明する。図３、図５、図６、
図９及び図１０に示すように、シリンダボア３３-1に対
応する透孔２８ａ-1，２９ａ-1については、開口量が最
小になっており、圧縮室３６のデッドボリュームが最小
となっている。そして、シリンダボア３３-2に対応する
透孔２８ａ-2，２９ａ-2、シリンダボア３３-4に対応す
る透孔２８ａ-4，２９ａ-4、シリンダボア３３-3に対応
する透孔２８ａ-3，２９ａ-3の順に開口量が大きくなっ
て、それらの圧縮室３６のデッドボリュームが拡大され
ている。また、シリンダボア３３-5に対応する透孔２８
ａ-5，２９ａ-5については、シリンダボア３３-3に対応
する透孔２８ａ-3，２９ａ-3と開口量が同じになるよう
に形成されて、圧縮室３６のデッドボリュームが最大に
なっている。

【００３１】さらに、前記各両頭ピストン３４を挟ん
で、フロント側の弁構成体２３とリヤ側の弁構成体２４
とにおいて、各透孔２８ａ-1〜２８ａ-5，２９ａ-1〜２
９ａ-5の形状が同一となるように形成されている。この
ため、ひとつの両頭ピストン３４に対して、そのフロン
ト側の圧縮室３５のデッドボリュームとリヤ側の圧縮室
３６のデッドボリュームとが、同じ大きさとなってい
る。言い換えると、両頭ピストン３４を挟んで、駆動シ
ャフト４３の軸線方向に対向するフロント側のシリンダ
ボア３３-1内の圧縮室３５と、リヤ側のシリンダボア３
３-1内の圧縮室３６とは、同一のデッドボリュームに設
定されている。

【００３２】同様に、シリンダボア３３-2，３３-3，３
３-4，３３-5についても、それぞれフロント側とリヤ側
において、圧縮室３５と圧縮室３６とのデッドボリュー
ムが同一となっている。従って、フロント側の各圧縮室
３５のデッドボリュームの大小の配置と、リヤ側の各圧
縮室３６のデッドボリュームの大小の配置とが、駆動シ
ャフト４３の回転方向において同じになるように形成さ
れている。以上述べてきたように、この実施形態の圧縮
機においては、４種類のデッドボリュームが形成されて
いる。

【００３３】次に、前記のように構成した往復動型圧縮
機について、その作用を説明する。車両エンジン等の外
部駆動源により駆動シャフト４３が回転されると、クラ
ンク室４２内の斜板４５が回転され、シュー４６を介し
て複数の両頭ピストン３４がシリンダボア３３-1〜３３
-5内で往復動される。この両頭ピストン３４の運動によ
り、図示しない外部冷媒回路から吸入フランジを介して
クランク室４２に導かれた冷媒ガスは、そのクランク室
４２から吸入通路４８を経て吸入室３８，３９に導かれ
る。両頭ピストン３４が上死点から下死点に向かう再膨
張・吸入行程において、圧縮室３５，３６内の圧力が低
下して、吸入弁２９ｂ-1〜２９ｂ-5が開放され、吸入室
３８，３９内の冷媒ガスは、吸入ポート３０ａを通って
圧縮室３５，３６内に吸入される。

【００３４】次に、両頭ピストン３４が下死点から上死
点に向かう圧縮・吐出行程において、圧縮室３５，３６
内の冷媒ガスは圧縮される。そして、冷媒ガスが所定の
圧力に達すると、高圧の圧縮冷媒ガスが吐出弁３１ａ-1
〜３１ａ-5を押し退けて、吐出ポート３０ｂを経て吐出
室４０，４１内に吐出される。さらに、吐出室４０，４
１内の圧縮冷媒ガスは、吐出通路４９及び図示しない吐
出フランジを経て、外部冷媒回路をなす凝縮器、膨張
弁、蒸発器に供給され、車両室内の空調に供される。

【００３５】さて、図１４に示すように、１０気筒タイ
プの両頭ピストン式圧縮機においては、各圧縮室の圧縮
反力の位相は、フロント側の総和とリヤ側の総和とで１
８０゜ずれたものとなる。また、各圧縮室の圧縮反力の
総和の高速フーリエ変換解析によって得られる回転ｎ次
成分としての回転１０次成分は、駆動シャフト４３の１
回転分の時間において同一変位を１０回、つまり偶数回
繰り返す波形を有している。ここで、各圧縮室のデッド
ボリュームが同一に形成されている場合には、各圧縮室
に由来する回転１０次成分が規則正しい波形を有すると
ともに、フロント側の総和の位相とリヤ側の総和の位相
とが完全に一致する。そして、各圧縮室の圧縮反力に由
来するトルク変動の回転１０次成分は完全に重畳され
て、駆動シャフト４３と図示しないクラッチとの間のね
じり振動の加振力の主成分となる。

【００３６】この場合、回転ｎ／２次成分としての回転
５次成分は、駆動シャフト４３の１回転分の時間におい
て同一変位を５回、つまり奇数回繰り返すものとなって
いる。この回転５次成分は、フロント側の総和とリヤ側
の総和との間に１８０゜の位相のずれがあり、互いに打
ち消し合っている。

【００３７】ここで、前記回転１０次成分を低減するた
めに、同一の両頭ピストン３４のフロント側とリヤ側と
でデッドボリュームを異ならせた場合には、図１３に示
すように、回転１０次成分はフロント側の総和とリヤ側
の総和とで位相にずれが生じて低減される。ところが、
回転５次成分も回転１０次成分と同様にフロント側とリ
ヤ側とで異なる位相のずれが生じて、新たに重畳部分が
発生する。このため、トルク変動の回転５次成分が新た
な騒音の発生要因となることがある。

【００３８】これに対して、この実施形態の圧縮機で
は、フロント側及びリヤ側において、それぞれ各圧縮室
３５，３６のデッドボリュームが４種類に変更されてい
る。この各圧縮室３５，３６のデッドボリュームの変更
に伴って、その圧縮室３５，３６の容積と圧力との推移
の曲線がそれぞれ異なったものとなる。すなわち、図１
１に示すように、デッドボリュームが小さいものと、デ
ッドボリュームが大きいものとの間では、再膨張行程及
び圧縮行程における圧縮室３５，３６内の圧力変化のタ
イミングに差が生じる。また、圧縮行程の最終段階にお
ける過圧縮時の圧力についても差が生じる。

【００３９】これにより、図１２に示すように、デッド
ボリュームが小さいものと、デッドボリュームが大きい
ものとの間では、１圧縮室３５、３６あたりの圧縮トル
クの推移曲線において、トルクのピーク位置に差が生じ
る。そして、デッドボリュームの変更された各圧縮室３
５、３６ごとに、圧縮トルクの推移曲線が異なったもの
となる。このため、前記圧縮反力の総和において、トル
ク変動の位相の重畳部分が低減されて、その高速フーリ
エ変換解析により得られる気筒数に対応したトルク変動
の回転１０次成分が低減される。

【００４０】また、ひとつの両頭ピストン３４のフロン
ト側の圧縮室３５とリヤ側の圧縮室３６とのデッドボリ
ュームが、同一となるように形成されている。このた
め、回転５次成分は、そのフロント側の総和とリヤ側の
総和との間に１８０゜の位相のずれが保たれたままとな
って、互いに打ち消し合って消滅する。

【００４１】以上のように構成された実施形態によれ
ば、以下の優れた効果を奏する。 （ａ） フロント側及びリヤ側において、それぞれ各圧
縮室３５，３６のデッドボリュームが、４種類に変更さ
れている。これによって、１０気筒タイプの両頭ピスト
ン式圧縮機において、ねじり振動の加振力となるトルク
変動の主成分である回転１０次成分が低減される。従っ
て、前記ねじり振動によって、圧縮機並びにそれに接続
される補機等の共振現象による騒音の発生が低減され
て、車室内の騒音レベルが低下される。

【００４２】（ｂ） ひとつの両頭ピストン３４のフロ
ント側の圧縮室３５とリヤ側の圧縮室３６とのデッドボ
リュームが同一となるように形成されている。このた
め、回転５次成分は、そのフロント側の総和とリヤ側の
総和とが互いに打ち消し合って、消滅する。従って、前
記（ａ）項の効果とあいまって、トルク変動の回転１０
次成分を低減しつつ、回転５次成分の発生を抑制するこ
とができる。

【００４３】（ｃ） この実施形態の圧縮機では、両弁
構成体２３，２４におけるガスケット２８及び吸入弁形
成板２９上の透孔２８ａ-1〜２８ａ-5，２９ａ-1〜２９
ａ-5の形状を変化させることにより、各圧縮室３５，３
６におけるデッドボリュームの値が変更されている。通
常、ガスケット２８及び吸入弁形成板２９は、プレス加
工により成形されるため、それらに形成される透孔２８
ａ-1〜２８ａ-5，２９ａ-1〜２９ａ-5の形状が変化して
も、加工を容易に行うことができる。また、これらの透
孔２８ａ-1〜２８ａ-5，２９ａ-1〜２９ａ-5の形状を適
宜に変化させることにより、各圧縮室３５，３６のデッ
ドボリュームの値を高精度に変更することができる。し
かも、圧縮機の全体構成を大きく変更することなく、前
記ガスケット２８及び吸入弁形成板２９を変更するのみ
で、圧縮機のねじり振動系を変更することができる。従
って、搭載車両の車種ごとに異なる共振周波数に対し
て、容易に対応することができる。

【００４４】（第２実施形態）以下に、この発明の第２
実施形態を、図１５に基づいて説明する。この第２実施
形態では、１０気筒タイプの両頭ピストン式圧縮機にお
いて、各シリンダボア３３-1〜３３-5内の圧縮室３５，
３６のデッドボリュームが、駆動シャフト４３の回転方
向に沿って順に大きくなるように形成されている。ま
た、ひとつの両頭ピストン３４を介して対向するフロン
ト側のシリンダボア３３-1〜３３-5内の圧縮室３５と、
リヤ側のシリンダボア３３-1〜３３-5内の圧縮室３６と
は、同一のデッドボリュームとなるように設定されてい
る。

【００４５】つまり、図１５に示すように、両弁構成体
２３，２４において、シリンダボア３３-1と対応するガ
スケット２８及び吸入弁形成体２９の透孔２８ａ-1，２
９ａ-1については、開口量が最小となるように形成され
て、圧縮室３５，３６のデッドボリュームが最小となっ
ている。そして、駆動シャフト４３の回転方向に沿っ
て、シリンダボア３３-2〜３３-5と対応する透孔２８ａ
-2，２９ａ-2、透孔２８ａ-3，２９ａ-3、透孔２８ａ-
4，２９ａ-4、透孔２８ａ-5，２９ａ-5の順で、それら
の開口量が次第に大きくなって、圧縮室３５，３６のデ
ッドボリュームが拡大されている。

【００４６】このように構成した場合でも、前記第１実
施形態とほぼ同様に、回転１０次成分を低減しつつ、回
転５次成分の発生を抑制することができる。 （第３実施形態）以下に、この発明の第３実施形態を、
図１６に基づいて説明する。

【００４７】この第３実施形態では、各シリンダボア３
３と対応するように、両弁構成体２３，２４のバルブプ
レート３０に凹所５１が形成されている。そして、これ
らの凹所５１の開口面積または深さが変更されるととも
に、前記第１及び第２実施例に示すようにガスケット２
８及び吸入弁形成体２９上の透孔２８ａ-1〜２８ａ-5，
２９ａ-1〜２９ａ-5の開口量が変更されている。これに
より、各シリンダボア３３-1〜３３-5内の圧縮室３５，
３６のデッドボリュームが異なるように設定されてい
る。

【００４８】このように構成した場合でも、前記第１実
施形態とほぼ同様に、回転１０次成分を低減しつつ、回
転５次成分の発生を抑制することができる。また、この
第３の実施形態においては、ガスケット２８及び吸入弁
形成体２９上の透孔２８ａ-1〜２８ａ-5，２９ａ-1〜２
９ａ-5の開口量の変化のみでなく、バルブプレート３０
上の凹所５１の開口面積または深さの変化も加えて、圧
縮室３５，３６のデッドボリュームを変更することがで
きる。このため、最小のデッドボリュームの値と最大の
デッドボリュームの値との差を大きく確保することがで
きる。

【００４９】なお、この発明は以下のように変更して具
体化することもできる。 （１） この発明を、前記実施形態に記載以外の気筒
数、例えば６、８、あるいは１２気筒の両頭ピストン式
圧縮機において具体化すること。

【００５０】（２） フロント側及びリヤ側それぞれの
各圧縮室３５，３６のデッドボリュームの種類を、前記
実施形態に記載以外のもの、例えば２あるいは３種類に
すること。

【００５１】（３） ２種類以上のデッドボリュームの
変更を、フロント側の各圧縮室３５あるいはリヤ側の各
圧縮室３６のどちらか一方のみにおいて行うこと。 （４） この発明を片頭ピストン式圧縮機において具体
化すること。

【００５２】以上のように構成しても、気筒数ｎに対応
する回転ｎ次成分を低減することができる。 （５） この発明をウェーブカムプレートタイプの往復
動型圧縮機において具体化すること。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば
以下の優れた効果を奏する。各圧縮室は少なくとも２種
類以上の各々所定のデッドボリュームが設定されてい
る。しかも、各圧縮室のデッドボリュームは、、弁構成
体により変更可能に設定される。

【００５４】従って、気筒数ｎに対応したトルク変動の
回転ｎ次成分が低減されて、駆動シャフト−クラッチ系
のねじり振動の加振力が抑制される。そして、圧縮機並
びにそれに接続される補機において、前記ねじり振動に
よって励起される共振現象が低減されて、車室内の騒音
レベルを低下させることができる。

【００５５】また、両頭ピストン式圧縮機においては、
ひとつのピストンに対してフロント側のデッドボリュー
ムとリヤ側のデッドボリュームとは、同じ大きさとなる
ように構成されている。このため、回転ｎ／２次成分が
奇数次成分となる場合には、ひとつのピストンのフロン
ト側とリヤ側とで互いに打ち消し合って消滅する。従っ
て、前記の発明の効果とあいまって、気筒数ｎに対応す
る回転ｎ次成分を低減しつつ、回転ｎ／２次成分の発生
を抑制することができる。そして、回転ｎ次成分対策に
よる新たな振動発生要因の発生が防止される。

【００５６】さらに、この圧縮機においては、弁構成体
のガスケット及び吸入弁形成板の形状を変化させること
により、各圧縮室におけるデッドボリュームが変更され
ている。このため、ガスケット及び吸入弁形成板の形状
を変化させるという簡単な構成で、各圧縮室のデッドボ
リュームの値を高精度に変更することができる。また、
弁構成体を変更するのみで圧縮機のねじり振動系を変更
することができて、搭載車両の車種ごとに異なる共振系
に容易に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態の圧縮機を示す断面図。

【図２】 図１の圧縮機の一部を拡大して示す部分断面
図。

【図３】 リヤ側の弁構成体及びその関連構成を分解し
て示す斜視図。

【図４】 図２の４−４線における断面図。

【図５】 図２の５−５線における断面図。

【図６】 図２の６−６線における断面図。

【図７】 図２の７−７線における断面図。

【図８】 図２の８−８線における断面図。

【図９】 図６の９−９線における部分断面図。

【図１０】 図６の１０−１０線における部分断面図。

【図１１】 シャフト回転角とボア内圧力との関係を示
す説明図。

【図１２】 シャフト回転角と１圧縮室あたりの圧縮ト
ルクとの関係を示す説明図。

【図１３】 回転１０次成分の低減と回転５次成分の変
化を示す説明図。

【図１４】 （ａ）は回転５次成分について、（ｂ）は
回転１０次成分について、フロント側の総和とリヤ側の
総和との重畳現象に関する説明図。

【図１５】 第２実施形態の圧縮機の要部を示す断面
図。

【図１６】 第３実施形態の圧縮機の要部を拡大して示
す部分断面図。

【符号の説明】

２１，２２…ハウジングの一部を構成するシリンダブロ
ック、２３，２４…弁構成体、２５…ハウジングの一部
を構成するフロントハウジング、２６…ハウジングの一
部を構成するリヤハウジング、２８…ガスケット、２９
…吸入弁形成板、３０…バルブプレート、３１…吐出弁
形成板、３２…リテーナプレート兼用のガスケット、３
３-1〜３３-5…シリンダボア、３４…両頭ピストン、３
５，３６…圧縮室、４２…クランク室、４３…駆動シャ
フト、４５…カム板としての斜板。

フロントページの続き (72)発明者 神徳 哲行 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングの内部に駆動シャフトを支持
   するとともに、クランク室を形成し、前記ハウジングの
   一部を構成するシリンダブロックには駆動シャフトを囲
   むように複数のシリンダボアを配列し、そのシリンダボ
   ア内にピストンを往復動可能に収容して圧縮室を区画形
   成し、前記駆動シャフトにはカム板を一体回転可能に装
   着し、そのカム板の回転に連動して前記ピストンを往復
   動させて、冷媒ガスを圧縮するようにした往復動型圧縮
   機において、 前記シリンダブロックに対向配置された弁構成体は、ガ
   スケットと吸入弁形成板とバルブプレートと吐出弁形成
   板とから形成し、前記各圧縮室は各々所定のデッドボリ
   ュームを有してなり、これらのデッドボリュームは弁構
   成体により変更可能に設定されることを特徴とする往復
   動型圧縮機。
2. 【請求項２】 前記各圧縮室におけるデッドボリューム
   は、弁構成体のガスケット及び吸入弁形成板の形状を変
   化させることにより変更されていることを特徴とする請
   求項１に記載の往復動型圧縮機。
3. 【請求項３】 前記各圧縮室におけるデッドボリューム
   を前記駆動シャフトの回転方向に沿って順に大きくなる
   ように形成したことを特徴とする請求項１または２に記
   載の往復動型圧縮機。
4. 【請求項４】 前記シリンダボアを前後対向するように
   形成するとともに、前記ピストンを両頭型に構成し、前
   後両側の各圧縮室に各々所定のデッドボリュームを形成
   したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
   往復動型圧縮機。
5. 【請求項５】 フロント側の各圧縮室のデッドボリュー
   ムの大小の配置と、リヤ側の各圧縮室のデッドボリュー
   ムの大小の配置とが、駆動シャフトの回転方向において
   同じになるように形成したことを特徴とする請求項４に
   記載の往復動型圧縮機。
6. 【請求項６】 ひとつの両頭ピストンに対して、フロン
   ト側のデッドボリュームとリヤ側のデッドボリュームと
   を同じ大きさに形成したことを特徴とする請求項４また
   は５に記載の往復動型圧縮機。